НЕСАНКЦИОНИРОВАННЫЙ ДОСТУП К СИСТЕМЕ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ

Аннотация

Рассматриваются вопросы современного состояния исследований и тенденции в области защиты передаваемых данных передовыми криптографическими методами. Приведено описание процесса шифрования и дешифрования информации при помощи абсолютно стойкого метода одноразового блокнота – шифра Вернама. В статье представлены типичные примеры задач, реа- лизованные в области квантовой криптографии. Последнее включает в себя такие элементы, как неопределенность исходов, запутанность на квантовом уровне и принцип неопределенности Гей- зенберга. Обсуждается подход к шифрованию данных с использованием симметричных алгорит- мов и выдвигаются критерии для ключей шифрования, которые гарантируют полностью конфи- денциальную передачу информации. Приводится краткий обзор истории развития квантовых коммуникационных систем и криптографии, подчеркивается важность дальнейших исследований в этой сфере. Отмечается, что в криптографии ключевым аспектом безопасности является рас- пределение ключей шифрования среди авторизованных пользователей. Квантовая криптография предлагает решение для создания и распределения ключей с помощью методов, основанных на принципах квантовой механики, которые применяются в системах квантового распределения ключей. Современные реализации систем КРК всесторонне исследуются, в том числе на предмет различного рода атак, но подавляющее большинство исследований сосредоточено на поиске уяз- вимостей в работе квантовых протоколов, например, через техническое несовершенство компо- нентов систем КРК. В работе рассматривается способ осуществления несанкционированного доступа к системе КРК в процессе калибровки аппаратуры детектирования. Исследован способ получения несанкционированного доступа к работе системы квантового распределения ключей в режиме калибровки и предложен метод противодействия. Приведены результаты натурных ис- следований, которые показывают, что системы квантового распределения ключей имеют уязви- мости не только при работе квантового протокола, но и в других жизненно важных стадиях функционирования системы. Описанный тип атаки позволяет несанкционированно получить дан- ные о квантовом канале связи и осуществлять управляемую помеху процессу работы системы. Предложен способ построения автокомпенсационных систем оптической связи, обеспечивающий защищенность процесса калибровки от несанкционированного доступа. Показано влияние ослаб- ленных до фотонного уровня синхроимпульсов на вероятность верного обнаружения отрезка вре- мени с оптическим сигналом. В статье описаны результаты экспериментов, демонстрирующие различия между теоретическими данными и фактическими характеристиками отдельных эле- ментов системы квантовой связи.